Космос и палеонтология

(окончание)

И. А. Ефремов

Чем выше по лестнице исторического развития жизни поднимаемся мы, приближаясь к нашему времени, тем чаще и глубже конвергенция. Можно упомянуть об ископаемых млекопитающих Южной Америки, разобщенной со странами Евразии и Африки, и тем не менее похожих на главные формы млекопитающих стран так называемого Старого Света. Южноамериканские копытные, принадлежащие к совершенно особенным древним группам, дали похожие на животных Старого Света верблюдообразные, кабанообразные, лошадеобразные, даже хоботные формы. Лошадеподобные литоптерны по строению ног («однопалости») ушли дальше лошадей, но отстали в отношении совершенства зубной системы.

Самым поразительным животным Южной Америки, жившим в очень позднее геологическое время, является тилакосмилус, повторивший во всех чертах строения саблезуба смилодона, но принадлежащий к совершенно иному, низшему подклассу млекопитающих – сумчатым. Сумчатые Австралии тоже повторяют главные группы высших млекопитающих – плацентарных Старого Света – грызунов, волков, тигров, медведей.

Приспособления, отличающие целые классы и подклассы у более поздних животных, возникали как отдельные признаки очень давно и у самых отдаленных и несходных групп. Так, например, скорпионы имеют в основании своих конечностей особые камеры, где зародыши прикреплены к плацентоподобному образованию, отличающему самых высших млекопитающих – плацентарных. Это высокая степень охраны эмбрионов.

Я упомянул уже, что двуглазое (бинокулярное) зрение, отличающее человека, появляется даже у моллюсков (осьминогов), а затем и у целого ряда пресмыкающихся, птиц, не говоря уже о многих млекопитающих.

Постоянство температуры тела, по всем данным, появилось у пресмыкающихся около полутораста миллионов лет назад. Но в том или ином виде высокая энергетика теплокровного организма есть у некоторых рыб, типа меч-рыбы или парусника, то есть возникает как частный случай у еще очень примитивных животных. Молоко как средство выкармливания детенышей известно у некоторых птиц и даже рыб, не говоря уже о самых древних яйцекладущих млекопитающих типа утконоса.

Наконец, недавние исследования показали, что объем и сложные извилины мозга, превосходящие таковые у человека, есть у китообразных и появились примерно на 15 миллионов лет раньше.

Я привожу лишь несколько наглядных примеров, общее число которых громадно. Остается сказать хотя бы об одной наиболее типичной конвергенции наземных растений: облик дерева с ветвями и органами фотосинтеза появляется уже с первых этапов развития крупных наземных форм. Каменноугольные сигиллярии внешне уже очень похожи на современные деревья, хотя, по существу, они гораздо ближе к плауновым, например современному мохообразному ликоподию. Даже пневматофоры или дыхательные выросты корней сигиллярий, по существу, ничем не отличаются от современных болотных кипарисов или других деревьев, растущих в заливаемых морем прибрежных мангровых лесах, то есть в такой же обстановке, в какой обитали 300 и более миллионов лет назад сигиллярии.

На протяжении сотен миллионов лет истории жизни и растения и животные становятся наделенными не только похожими чертами внешнего облика, механики скелета, или мышечнодвигательной системы. Еще ближе сходство органов чувств, нервной и гормональной регулировки. В похожих условиях обитания вырабатываются и одинаковые черты поведения. Эти аналогичные конструктивные решения показывают, что эволюция, так сказать, ставит перед организмами одни и те же задачи, а следовательно, имеет направленность. По существу, в этом нет ничего удивительного, ибо главные условия внешней среды, к которым приспособляются организмы, условия поверхности нашей планеты и общие закономерности жизни просуществовали, как мы говорили, более миллиарда лет.

Энергетические уровни биологических машин-организмов жестко лимитированы. Для каждой ступени повышения энергетики живых существ требуется немало миллионов лет. Энергозапасы, скажем, в печени пресмыкающегося примерно в 50 раз меньше, чем у высшего млекопитающего. Поэтому длительность бега по суше у крокодила просто несоизмерима с многочасовым бегом волка, льва, копытного. Высокая энергетика, естественно, имеет оборотную сторону – резко повышается потребность в пище, укорачивается продолжительность жизни, обостряется напряжение пищевых цепей (баланс пары: хищник – жертва), требуются расширение и интенсификация кормовой базы. Все это как бы огораживает жизнь неодолимыми стенами необходимости, направляющим коридором естественного отбора. Из него только один выход – дальнейшее усовершенствование организма, в одну только сторону – большей независимости от внешней среды. Частная адаптация в истории жизни на Земле – это лишь только временный успех, за которым идет расплата массовая гибель, позднее – вымирание, при перенаселении экологической ниши, исчерпании узкой кормовой базы или изменении условий обитания. В полном соответствии с описанным ходом исторического развития мы наблюдаем в палеонтологических захоронениях двоякого рода группы животных. Одни, составляющие главную массу остатков в том или другом слое, принадлежат к подчас причудливо приспособленным, но немногим видам, однозначным по уровню эволюционного развития. Другие, гораздо более редкие, отличаются внешне весьма мало, с как бы стандартным обликом, скрывающим высоту организации, большую, чем у одновременных с ними видов, богатых численностью особей.

Этот давно известный характер палеонтологической документации заставил исследователей предположить, что существуют два пути исторического развития жизни (эволюционного прогресса): адаптация, приспособление к местным и временным, частным условиям жизни и общее усовершенствование организма – его усложнение, универсализация действия, повышение энергетики и защищенности от влияния внешней среды. Из этих двух дорог эволюции одна – адаптивная радиация – постоянно заводит группы животных в тупики, а другая, названная путем ароморфоза, или ортогенеза, есть непрерывное восхождение к совершенству организма.

Нетрудно видеть, что на самом деле оба «пути» – лишь две стороны одного и того же диалектического процесса, в котором великая необходимость совершенствования организма проявляется через сумму случайных адаптации. Слепая сила естественного отбора становится «зрячей» в том смысле, что получает направленность, непрерывно действующую в течение всей огромной длительности органической эволюции на Земле.

Необходимость исторического развития заключается в приобретении наибольшей независимости от внешней среды – того самого гомеостазиса, без которого не может быть накопления и хранения информации, абсолютно необходимой для выживания. Чем «прочнее» и длительнее гомеостазис в индивидуальном существовании, тем больше информации накапливается в индивиде, тем более он универсален, пригоден для жизни в разных условиях, тем менее он зависит от узких экологических ниш. Совершенно очевидно, что, кроме общей защищенности организма от потери влаги, изменений температуры и давления, солнечной радиации и т. п., помимо способности преодолевать чисто механические препятствия, универсальная форма животного должна еще обладать умением разыскивать и распознавать пищу в ее разных видах и условиях среды, а для этого – запоминать множество данных. Универсальность (эврибионтность) неминуемо требует развития куда более многосторонних качеств, чем для частного приспособления к узкой нише и прежде всего – достаточной мускульной силы, запасов энергии внутри организма, мощных органов чувств и механизмов управления, то есть нервно-гормональной системы. Следовательно, требуется возникновение большого мозга, который в неизбежном противоречии требует повышенной энергетики, поскольку его деятельность немыслима без усиленного питания. С этим его свойством знакомы теперь не только специалисты, но и широкие круги населения – речь идет о тех четырех минутах, которые составляют интервал от клинической до необратимой смерти человека.

Сказанное не представляет собой чего-либо нового, но в применении к историческому развитию жизни делает понятным и обязательное появление интеллекта у высших форм и ту упорную борьбу за независимость от среды обитания, какую вели неисчислимые поколения растений и животных, прошедшие за миллиарды лет по поверхности нашей планеты.

И еще одно: никакой скороспелой разумной жизни в низших формах вроде плесени, тем более – мыслящего океана быть не может. Это, впрочем, знали еще 2 тысячи лет назад. «Нет разума для несобранного!» – восклицает индийский поэт-философ в Бхагават-Гите. – И нет для несобранного творческой мысли...»

Чтобы осмысливать мир, надо уметь видеть и запоминать все его неисчерпаемое разнообразие и, мало того, – еще пользоваться его законами для борьбы за жизнь. Крупный мозг у животных возникал не раз в истории Земли, но все такие случаи были преждевременны, потому что организмы еще не поднялись на нужный уровень гомеостазиса и энергетики, как, например, спрут, о котором я уже упоминал. В других случаях большой мозг, даже больший, чем у человека, возник у дельфинов и других китообразных тогда, когда полное приспособление их организмов к воде исключило переход в другую среду. Невозможным стало и создание искусственной среды без наличия способности изготовлять орудия. Только человек сам облегчил себе окружающие условия, расширил кормовую базу с помощью огня и создания разумных запасов и тем смог освободиться от внешней среды настолько, чтобы наблюдать, осмысливать и подчинять себе мир своей планеты. Тем самым он стал на пороге высшей свободы человеческого общества, которое должно окончательно сбросить гнет среды, лежащий на живой клетке, наверное, уже 2 – 3 миллиарда лет с момента зарождения протожизни.

Человек не характерен никаким особым приспособлением и какой-либо узкой экологической нише, и в этом одно из самых поразительных его свойств. Жизненная форма человека столь же примитивна, как и у его отдаленных предков, и уходит на сотню миллионов лет в глубь геологического времени. Внешняя архаичность совмещается с высоким уровнем физиологической организации, энергетики и гомеостазиса, способным к несению огромной нагрузки – мозга. Чем выше уровень организации жизни, тем более конвергентны ее формы, и человек не только не исключение, но наиболее конвергентен. С увеличением палеонтологических данных «корни» человека уходят все глубже. Сейчас нам известны уже пользовавшиеся орудиями пралюди (австралопитеки) из слоев возрастом в два с половиной миллиона лет. Подобные же формы появлялись в разных отдаленных местах земного шара, конвергировали и, вероятно, скрещивались в пограничных областях обитания, т. е. нигде не образовывали специализированных видов, а лишь подвиды как дальнейшие ступени развития мозга и труда. Без сомнения, в дальнейшем будут найдены еще многие, так сказать, сопутствующие формы человекообразных вроде огромных гигантопитеков, мегантропов и т. п.

Как бы то ни было, путь от прачеловека до настоящих людей не был коротким и отражал ту же общую закономерность: чем совершеннее развитие высшей нервной деятельности, тем меньше «разброс» жизненных форм, тем больше их сходство.

Если окинуть взглядом все многообразие растительного и животного мира нашей планеты, как вымершего, так и ныне живущего, то придется признать, что на поверхности одной единственной планеты, в одних и тех же фазовых условиях внешней среды развились практически все мыслимые формы, заполнившие все пригодные для жизни экологические ниши и области обитания (биотопы). Не утомляя читателя перечислением, упомяну лишь о наглядных отклонениях: таящихся в глубинах океана погонофорах – особенных животных, приспособившихся переваривать пищу между щупальцами; о животных и растениях высших степеней симметрии – шаровидных, многолучевых, пятилучевых; морских лилиях, повторяющих форму растений, но снабженных покровными известковыми пластинками и щупальцами, иными словами, животных, настолько отличных от основной массы обитателей Земли, что они вполне могли бы появиться на другой планете.

Обличья колониальных животных – кораллов, мшанок, сифонофор – для нас столь же странны, как и чудовищно-механическая организация членистоногих. Чем совершеннее становятся методы исследования, тем сложнее оказываются приспособления и соотношения животных и растений с окружающей средой. Звуколокации у летучих мышей и дельфинов, электролокации у рыб; ориентировки гравитационные у мечехвостов, кориолисовой силой у птиц, или поляризованным светом у насекомых – все это лишь случайно взятые примеры. Наконец, припомним, что столь сложные животные, как насекомые, отделенные миллионами веков развития от колониальных кораллов и граптолитов, снова становятся коллективным организмом на иной, высшей ступени эволюционного развития. Интегральные части этого организма уже не неподвижные элементы целого, а якобы свободные индивиды, связанные в единый организм неуклонно действующим инстинктом и химическими способами управления. Таковы пчелы, муравьи или насекомые другого рода, которых часто смешивают с муравьями, – термиты.

В общем история органического мира Земли показывает очень примечательную особенность – чрезвычайное разнообразие низших форм, превосходящее наше представление о возможных формах жизни на других планетах и резко контрастирующее с ним подобие высших форм животных, с повторением однотипных конвергенций. Если сравнить лестницу эволюции жизни с ленинской спиралью развития, какой, по существу, она и является, то спираль будет широкой в основании и очень узкой в вершине. Размахи витков ее по мере хода времени становятся все меньше, и спираль скручивается теснее. Не отражена ли здесь некая общая закономерность развития вселенной – борьбы с энтропией в замкнутых системах? И не может ли энтропия в этом смысле играть активную роль в развитии мира, еще не понятую нами?

Не подлежит сомнению, что общие законы, действовавшие и действующие в процессе исторического развития жизни на Земле, те же самые, как на планетах и Солнечной системы и отдаленных звезд. Если принять с очень большой долей вероятности, что белково-кислородно-водяная жизнь наиболее распространена во Вселенной, то мы должны изучать нашу планету как гигантскую лабораторию эволюции жизни на пути ее самоусовершенствования. Фактические наблюдения в этой лаборатории, то есть изучение палеонтологических документов и их сопряжение с биологией ныне живущих форм, позволят нам понять и даже предсказать ход развития жизни в иных мирах, на что палеонтология как наука, обладающая фактической исторической документацией, имеет право прежде всех других наук.

Ныне начинается новый этап палеонтологии – благодаря успехам физических наук и кибернетики, обратная связь организмов со средой и формирующая роль условий обитания уже не являются для нас загадкой и ортогенетический характер эволюции более не пугает нас мнимым признанием неких особых сил. Более того, с полным основанием мы можем рассматривать палеонтологию как ключ будущего, открывающий понимание причинных связей в строении живых существ, а следовательно, и проблемы сохранения диалектического равновесия в биологии организмов и вообще всей живой природы. Что было отброшено, утрачено, и что осталось, прошло испытания миллионов веков, прежде чем получился человек с его мозгом, в котором мы находим все большее число нервных клеток и все более сложную структуру? Последние подсчеты намного превышают недавнюю цифру в 10 миллиардов и заставляют предполагать, что один лишь мозжечок, не участвующий непосредственно в мышлении, а управляющий центральной нервной системой, обладает несколькими десятками миллиардов нервных клеток. Последний известный нам в истории виток спирали развития жизни оказывается очень туго скрученным, и есть все основания полагать, что такое же строение имеют все мыслящие существа во Вселенной.

Отсюда еще один, последний, вывод. Немалое число исследователей полагают, что у нас нет надежды понять разумных обитателей других планет.

Как можем мы общаться с ними, спрашивают скептики, когда мы еще не открыли верных путей коммуникации друг с другом на нашей собственной планете? Скептицизм этот отражает распространенную сейчас на Западе теорию «некоммуникативности» общества и отдельных индивидов, забывая, что это явление социальное, а вовсе не обязано биологическим особенностям строения человека. Коммуникация с разумным существом любой планеты, прошедшим неизбежный путь исторического развития и получившим мозг, построенный по тем же самым законам для решения аналогичных проблем, конечно, возможна, как возможно и понимание, если не эмоционально-социальное на первых порах, то во всяком случае в области техническо-информационной.

Уверенность в этом дает великая конвергенция и закономерность появления интеллекта из первоначального хаоса многообразных форм жизни Земли.

Итак, палеонтология – наука, погруженная, казалось бы, в недра планеты, служит окном в космос, через которое мы научимся видеть закономерности историй жизни и появления мыслящих существ. Следует сказать, что в настоящее время палеонтология вследствие явной недооценки ее значения, равно как и сравнительная морфология современных животных, пользуется, к сожалению, очень малым почетом.

Неизученных уголков на поверхности Земного шара почти не осталось, открыты почти все виды животных и растений, и многие из них уже истреблены. Мир не обещает в этом отношении новых открытий будущим поколениям биологов – им надо углубляться в тайны молекулярной биологии и генетики. Но в недрах планеты интереснейший и загадочный мир вымершей жизни еще ждет своих открывателей великое множество странных и удивительных форм, изучая которые, мы не только глубже понимаем самих себя, но и прозреваем пока недоступные дали других обитаемых миров и предугадываем будущие явления экстраполяцией земных процессов возникновения и развития жизни.

Источник: И.Ефремов. Сочинения в трех томах. Том 3. Книга 2. – М., 1976. – С.354–370.